电源调节器反馈回路如何工作?

2023年4月12日

功率调节器反馈回路

功率稳压器电路，线性和开关稳压器，包括反馈回路作为机制，以确保电路输出在目标电压。这些反馈回路在功率调节电路中起着简单但重要的作用:它们动态地调整输出电压，以便始终达到目标值。这种动态调整发生在特定的稳压器电路的某些操作范围内。

为了了解电力调节器如何响应动态负载中的瞬态，我们概述了这些组件中的反馈回路是如何工作的。pics和小型功率调节器将这些电路内置在半导体芯片中，这将限制这些电路的瞬态响应能力。稳压器输出上的外部无源(电容器和电感)也会影响稳压器的运行-我们将在本文中研究所有这些点。

电压调节反馈如何工作

如果你曾经看过电压调节器，你可能已经注意到设备引脚上的反馈引脚。这通常会在a上找到PMIC或输出在逻辑电平或接近逻辑电平的较小调节器。这也将在可调调节器(两者ldo和开关稳压器)，并且这些引脚可以在多种拓扑中找到。反馈引脚在电压调节中起着简单的作用:它允许IC测量和调整输出。

电压调节通过使用反馈回路允许电压调节器执行两个非常重要的任务:

如果输入电压突然变化，请调整输出电压
如果负载是动态的，请调整输出电压
调整输出电压以响应电源轨道上的瞬态

考虑到功率调节中的这三个重要任务，必须设计一个反馈回路来稳定功率调节电路的电压输出。

电压调节反馈电路

电压调节电路中反馈回路的典型实现包括负反馈误差放大器。误差放大器允许通过将输出电压通过分压器来比较输出电压和参考电压。分压器将输出压降至一个较低的值，并通过误差放大器将压降后的电压与参考电压进行比较。

功率调节器反馈回路

示例LDO反馈循环。

本例中的引用是a硅带隙基准输出电压为1.2 V。在设计稳压器时，分压器中的两个电阻将降低电压，使其试图匹配精确电压参考值(约1.2 V)。由于误差放大器的输入具有高阻抗，反馈回路将消耗很少的电流，因此这允许高效调节。

在这种电路中，如果输出电压发生变化，那么降压电压将偏离目标参考值。然后误差放大器的输出对晶体管进行调制，将输出电压调高或调低，使其恢复到目标输出值。

在开关稳压器中，我们可能有一个用于调节的两级放大器电路:一个用于检测输出，另一个用于调节稳压器的占空比。开关调节器的反馈回路电路示例如下所示。

功率调节器反馈回路

示例切换调节器反馈回路。

上面的例子可能是调节电路中通过调制占空比来调节输出的最简单的例子。这里，斜坡电压与正反馈比较器一起使用。当添加其他功能(同步、安全关闭等)时，设计空间会变得更加复杂。这类稳压器的最终目的是将误差放大器输出与斜坡电压进行比较;当误差放大器输出移得更高时，V(斜坡)> V(误差)的时间更小，这增加了转换器的占空比，反之亦然。